Sinterización

1.- GENERALIDADES

 

            La sinterización es una conformación que se consigue reduciendo los metales base y aleantes a un polvo relativamente fino machacándolo. Ese polvo lo introducimos en un molde a una temperatura adecuada. Es un procedimiento en el que se pueden proponer tres fases en él:

 

·        Reducción-obtención de esos polvos metálicos

·        Comprimir los polvos en frío

·        Sinterizado propiamente dicho

 

            Se utiliza en piezas que sean difíciles de conseguir por fundición, mecanizado o forja, pero también elementos de metal duro (como la vidria), productos que deben ser muy porosos (como filtros para gasoil), cojinetes, productos en grandes series, engranajes, discos de corte de amoladoras, aislantes eléctricos,…

 

2.- FABRICACIÓN DE LOS POLVOS METÁLICOS

 

            Se puede hacer de diversos modos, utilizando medios mecánicos o por procedimientos físico-químicos.

 

            Los procesos mecánicos son diversos:

 

·        Por molido: se usa para los metales frágiles y se hace con un martillo

·        Pulverización: dirigiendo un chorro fundido de metal sobre un disco provisto de una superficie con cuchillas que está girando

·        Atomización: dirigiendo una corriente de aire fuerte sobre un chorro de metal fundido

 

            En cuanto a los procedimientos físico-químicos pueden ser:

 

·        Reducción oxidación

·        Electrólisis

·        Descomposición térmica

·        Condensación

·        Corrosión intercristalina

 

3.- COMPRESIÓN EN FRÍO DE LOS POLVOS METÁLICOS

 

            A partir de una prensa, se aplica un esfuerzo tratando que pasen esos polvos por una matriz. Se pueden aplicar presiones que pueden variar entre 1 y 10 Tn/cm2. El tipo  de prensa depende del tipo de metal, de su plasticidad (a mayor plasticidad, menor presión), de su densidad (a mayor densidad, mayor presión). Ese apretamiento de las partículas de polvo constituye una especie de soldadura entre granos, ya que conseguimos una reordenación cristalina. Cuanto mayor sea esta presión, más se comprimen, más se unen, pero hay un límite, ya que una vez conseguida la unión no tiene sentido seguir presionando. Es un proceso que también hay que tener en cuenta que no todos los granos van a tener la misma uniformidad de unión, llegando esta mejor a ciertas partes.

 

4.- SINTERIZACIÓN

 

            Es la fase donde se define este sistema. Las piezas que ya se han conseguido no tienen todavía las características que se les exige, por lo que son aun simples preformados. El proceso consiste en calentar esas piezas por compresión hasta lograr una soldadura total de la masa. Cuando tenemos polvos de distintos metales y con distintos puntos de solidificación y fusión, hay que tener en cuenta que la sinterización se tiene que llevar a cabo por debajo de la temperatura de solidificación más baja. A medida que la temperatura de sinterización sea más alta, el proceso será más rápido. También hay que tener en cuenta que los aumentos de temperatura llevan implícitos fenómenos de oxidación y se deben realizar en atmósferas gaseosas adecuadas (en ausencia de O2). Se necesitan unos hornos, que suelen ser de tipo continuo, que controlan las atmósferas que hay dentro de él, posibilitando la introducción de gases que pueden mejorar las características de las piezas. A veces, este proceso de conformación se puede unificar, haciendo la compresión en caliente, esto se hace cuando se quiere conseguir un elemento muy compacto.

 

5.- LÍMITES DEL SINTERIZADO

 

·        Tamaño de la pieza: porque hay que hacer un prensado y esa fuerza tiene un límite

·        Forma de la pieza: se aplica a formas sencillas. Las piezas cónicas y las muy largas tienen problemas

·        Características mecánicas: las piezas que necesitan unas características especiales es posible que no las cumplan

·        Proceso atractivo para grandes series, pero no para unas cuantas piezas, ya que hay que hacer una matriz.